CN104531935A - 一种高效复合铁水脱硫剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效复合铁水脱硫剂的制备方法，属于钢铁冶金辅料技术领域。其步骤为：（1）配料；（2）制备过程：a.将上述的氯化锌，进行钝化处理，工艺如下：喷洒：在容器中将添加剂喷洒于氯化锌粉末表面；保温：在100~1050℃下保温4分钟，使添加剂沸化并完全挥发被熟氯化锌吸附而形成一层保护膜；b.将配料与步骤a中制的物料混匀后，干燥预处理；再将钝化液倒入上述物料，搅拌，自然冷却、研磨后制成粉状成品；（3）装入能防潮的容器或袋中封闭待用。它可以实现铁水脱硫的高效且节能，且不增加铁水脱硫综合成本，脱硫后铁水的含硫量可以达到<0.010%，且脱硫时间仅为传统的脱硫时间的50%。
Description
技术领域
本发明属于涉及钢铁冶金辅料技术领域，更具体地说，涉及一种高效复合铁水脱硫剂的制备方法。
背景技术
钢中硫对钢的性能有不良影响，使钢的塑性和韧性降低，并降低钢的表面和组织性能。现代工业所需的钢要求硫含量应<0.015%。为降低钢中的硫含量、提高钢的质量水平。铁水炉外处理脱硫技术已成为炼钢工艺不可缺少的环节。
铁水脱硫剂分为石灰系、碳化钙系、苏打系、镁系4类。其他一些物质，如稀土元素铈，它与硫有较强的亲和力，但比镁的脱硫能力低，成本高，因此不宜用来处理大量铁水；食盐和碳酸锰矿混合物也可脱硫，但脱硫时挥发出大量褐色烟状盐蒸气和氯气，严重污染环境，故未能广泛应用。
中国专利申请号CN01109969.0，公开号CN1317584的专利申请文件公开了一种用于钢水的脱氧和脱硫铝镁合金。该发明合金的学成份(重量%)为：Al 30-98%，Mg 2-70%及不可避免的杂质。该合金形状可制成环状、线状、段状或小球状等中的任一种。该发明合金有很强的脱氧和脱硫的作用，脱氧脱硫的效果很明显。其不足之处在于，由于该铁水脱硫剂以Mg、Al作为脱硫原料，成本较高。此外，由于铁水中会有残留镁，造成部分镁损失，在高温下由于镁的蒸气压太高，难以控制，使镁的脱硫效率降低；用镁进行脱硫处理时，须用深的铁水包，以利于保证插枪深度；同时，由于原料中大量使用镁，还要避免镁遇湿产生危险。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的铁水脱硫剂的成本较高且脱硫效率低的问题，本发明提供了一种高效复合铁水脱硫剂的制备方法。它可以实现铁水脱硫的高效且节能，且不增加铁水脱硫综合成本。
2.技术方案
本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种高效复合铁水脱硫剂，其各组分及其质量份数如下：
氯化锌 10-15份
硅锰铁渣 1-10份
铝粉 30-35份
矾土 20-25份
环状二甲基有机硅油 5-10份
液压油 5-10份
豆油 5-10份
铝酸钙 5-8份
有机酸 2-8份。
优选地，所述的各组分及其质量分数如下：
氯化锌 12份
硅锰铁渣 8份
铝粉 32份
矾土 24份
环状二甲基有机硅油 6份
液压油 7份
豆油 8份
铝酸钙 7份
有机酸 6份。
优选地，所述的有机酸为甲酸、乙酸或乙二酸。
一种高效复合铁水脱硫剂的制备方法，其步骤为：
（1）配料，按照以下各组分及质量分数准备物料：
氯化锌 10-15份
硅锰铁渣 1-10份
铝粉 30-35份
矾土 20-25份
环状二甲基有机硅油 5-10份
液压油 5-10份
豆油 5-10份
铝酸钙 5-8份
有机酸 2-8份。
（2）制备过程：
a.将上述的氯化锌，进行钝化处理，其工艺如下：
喷洒：在容器中将添加剂喷洒于氯化锌粉末表面，并采取边喷洒边旋转的方式喷洒混匀；其中，添加剂为环状二甲基有机硅油5-10份、液压油5-10份、豆油5-10份混合而成；
保温：在100~1050℃下保温4 分钟，使添加剂沸化并完全挥发被熟氯化锌吸附而形成一层保护膜；
b.将以下配料与步骤a中制的物料混匀后，干燥预处理；
硅锰铁渣 1-10份
铝粉 30-35份
矾土 20-25份
铝酸钙 5-8份
有机酸 2-8份，
再将钝化液倒入上述物料，搅拌直到物料干燥为止，自然冷却、研磨后制成粉状成品；
（3）装入能防潮的容器或袋中封闭待用。
优选地，上述各原料组分及其质量份数如下：
氯化锌 12份
硅锰铁渣 8份
铝粉 32份
矾土 24份
环状二甲基有机硅油 6份
液压油 7份
豆油 8份
铝酸钙 7份
有机酸 6份。
优选地，所述的钝化液为氯化镁，重量是0.6-0.7份，氯化镁溶液浓度为65 ～ 80g/L。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本发明的技术方案中，比现有技术降低了镁的用量，降低了成本，同时使镁预先钝化，使得使用率大幅度提高；
（2）本发明的技术方案中，加入了环状二甲基有机硅油、液压油、豆油，作用是在氯化锌表面形成一层保护膜，延长硫化剂的使用周期。此外，选用环状二甲基有机硅油而不是一般的硅油主要是由于环状二甲基有机硅油具有挥发性，且挥发后没有残留物，不会引入新的杂质。由于环状二甲基有机硅油的热膨胀系数较大，容易造成超压，故同时添加热膨胀系数较小且易于取得的液压油、豆油。同时，豆油沸点为230度，沸点低易于挥发。选用挥发性强的物质，有利于整个脱硫过程的进行，提高脱硫率，缩短脱硫时间；
（3）本发明与现有技术相比，由于在氯化锌表面覆有一层保护膜，有效抑制了氯化锌的潮解，使脱硫剂的存放时间由现在的1~2 周延长至5~6 周，并防止了再加入过程中对环境的污染及石灰资源的浪费；脱硫剂单位消耗较原脱硫剂降低8% 以上，脱硫周期缩短时间缩短；
（4）采用本发明的技术方案，脱硫后铁水的含硫量可以达到<0.010%，且脱硫时间仅为传统的脱硫时间的50%。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，对本发明作详细描述。
实施例1
一种高效复合铁水脱硫剂的制备方法，其步骤为：
（1）配料，按照以下各组分及质量分数准备物料：
氯化锌 10份
硅锰铁渣 3份
铝粉 30份
矾土 20份
环状二甲基有机硅油 5份
液压油 5份
豆油 5份
铝酸钙 5份
甲酸 4份。甲酸的作用是提高锌的脱硫活性。
（2）制备过程：
a.将上述的氯化锌，进行钝化处理，其工艺如下：
喷洒：在容器中将添加剂喷洒于氯化锌粉末表面，并采取边喷洒边旋转的方式喷洒混匀；其中，添加剂为环状二甲基有机硅油5份、液压油5份、豆油5份混合而成；
保温：在100~1050℃下保温4 分钟，使添加剂沸化并完全挥发被熟氯化锌吸附而形成一层保护膜；
b.将以下配料与步骤a中制的物料混匀后，干燥预处理；
硅锰铁渣 3份
铝粉 30份
矾土 20份
铝酸钙 5份
甲酸 4份。
再将钝化液倒入上述物料，搅拌直到物料干燥为止，自然冷却、研磨后制成粉状成品；
钝化液为氯化镁，重量是0.6份，氯化镁溶液浓度为65g/L。
（3）装入能防潮的容器或袋中封闭待用。
经试验，制备好的脱硫剂存放了37 天后，发现有粉分化现象出现；经试用，在保证脱硫效果（铁水后[S]为0.0015%）的前提下，脱硫剂单位消耗较原脱硫剂降低7%，脱硫周期较现有技术缩短了 1.5分钟。
实施例2
一种高效复合铁水脱硫剂的制备方法，其步骤为：
（1）配料，按照以下各组分及质量分数准备物料：
氯化锌 12份
硅锰铁渣 8份
铝粉 32份
矾土 24份
环状二甲基有机硅油 6份
液压油 7份
豆油 8份
铝酸钙 7份
乙二酸 6份。
（2）制备过程：
a.将上述的氯化锌，进行钝化处理，其工艺如下：
喷洒：在容器中将添加剂喷洒于氯化锌粉末表面，并采取边喷洒边旋转的方式喷洒混匀；其中，添加剂为环状二甲基有机硅油6份、液压油7份、豆油8份混合而成；
保温：在100~1050℃下保温4 分钟，使添加剂沸化并完全挥发被熟氯化锌吸附而形成一层保护膜；
b.将以下配料与步骤a中制的物料混匀后，干燥预处理；
硅锰铁渣 8份
铝粉 32份
矾土 24份
铝酸钙 7份
乙二酸 6份。
再将钝化液倒入上述物料，搅拌直到物料干燥为止，自然冷却、研磨后制成粉状成品；
钝化液为氯化镁，重量是0.7份，氯化镁溶液浓度为80g/L。
（3）装入能防潮的容器或袋中封闭待用。
经试验，制备好的脱硫剂存放了35天后，发现有粉分化现象出现；经试用，在保证脱硫效果（铁水后[S]为0.0015%）的前提下，脱硫剂单位消耗较原脱硫剂降低8%，脱硫周期较现有技术缩短了 1.8分钟。
实施例3
一种高效复合铁水脱硫剂的制备方法，其步骤为：
（1）配料，按照以下各组分及质量分数准备物料：
氯化锌 15份
硅锰铁渣 10份
铝粉 35份
矾土 25份
环状二甲基有机硅油 10份
液压油 10份
豆油 10份
铝酸钙 8份
有机酸 8份。
（2）制备过程：
a.将上述的氯化锌，进行钝化处理，其工艺如下：
喷洒：在容器中将添加剂喷洒于氯化锌粉末表面，并采取边喷洒边旋转的方式喷洒混匀；其中，添加剂为环状二甲基有机硅油10份、液压油10份、豆油10份混合而成；
保温：在100~1050℃下保温4 分钟，使添加剂沸化并完全挥发被熟氯化锌吸附而形成一层保护膜；
b.将以下配料与步骤a中制的物料混匀后，干燥预处理；
硅锰铁渣 10份
铝粉 35份
矾土 25份
铝酸钙 8份
有机酸 8份。
再将钝化液倒入上述物料，搅拌直到物料干燥为止，自然冷却、研磨后制成粉状成品；
（3）装入能防潮的容器或袋中封闭待用。
钝化液为氯化镁，重量是0.7份，氯化镁溶液浓度为80g/L。
经试验，制备好的脱硫剂存放了40天后，发现有粉分化现象出现；经试用，在保证脱硫效果（铁水后[S]为0.0013%）的前提下，脱硫剂单位消耗较原脱硫剂降低8%，脱硫周期较现有技术缩短了 1.7分钟。
Claims (3)
1.一种高效复合铁水脱硫剂的制备方法，其步骤为：
（1）配料，按照以下各组分及质量分数准备物料：
氯化锌 10-15份
硅锰铁渣 1-10份
铝粉 30-35份
矾土 20-25份
环状二甲基有机硅油 5-10份
液压油 5-10份
豆油 5-10份
铝酸钙 5-8份
有机酸 2-8份;
（2）制备过程：
a.将上述的氯化锌，进行钝化处理，其工艺如下：
喷洒：在容器中将添加剂喷洒于氯化锌粉末表面，并采取边喷洒边旋转的方式喷洒混匀；其中，添加剂为环状二甲基有机硅油5-10份、液压油5-10份、豆油5-10份混合而成；
保温：在100~1050℃下保温4 分钟，使添加剂沸化并完全挥发被熟氯化锌吸附而形成一层保护膜；
b.将以下配料与步骤a中制的物料混匀后，干燥预处理；
硅锰铁渣 1-10份
铝粉 30-35份
矾土 20-25份
铝酸钙 5-8份
有机酸 2-8份，
再将钝化液倒入上述物料，搅拌直到物料干燥为止，自然冷却、研磨后制成粉状成品；
（3）装入能防潮的容器或袋中封闭待用。
2.根据权利要求1所述的一种高效复合铁水脱硫剂的制备方法，其特征在于，上述各原料组分及其质量份数如下：
氯化锌 12份
硅锰铁渣 8份
铝粉 32份
矾土 24份
环状二甲基有机硅油 6份
液压油 7份
豆油 8份
铝酸钙 7份
有机酸 6份。
3.根据权利要求1所述的一种高效复合铁水脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述的钝化液为氯化镁，重量是0.6-0.7份，氯化镁溶液浓度为65 ～ 80g/L。
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